Avaliação do comportamento termomecânico de laminados em material compósito por processamento digital de imagens.
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Publication Date: | 2006 |
Format: | Doctoral thesis |
Language: | por |
Source: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA |
Download full: | http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=323 |
Summary: | Tensões residuais provenientes da fabricação estão sempre presentes em laminados de material compósito polimérico afetando adversamente a resistência e o comportamento elástico de tal tipo de estrutura. Ao invés dos efeitos deletérios, as tensões residuais podem ser intencionalmente introduzidas para melhorar a resposta estrutural. No entanto, a implementação prática deste conceito depende fortemente da determinação precisa da magnitude do campo de tensões residuais no laminado. O estudo da variação da curvatura de laminados não-simétricos em função da temperatura permite a determinação indireta das tensões residuais e a caracterização do comportamento termomecânico do material. No presente trabalho, um método experimental baseado no uso de uma câmara fotográfica digital, técnicas de processamento de imagens, e uma câmara de ensaios climáticos é proposto para realizar tais estudos. O método é utilizado em experimentos restritos a um intervalo onde os efeitos da temperatura nas propriedades do material podem ser negligenciados. Os dados experimentais obtidos são usados para o ajuste de resultados de simulação provenientes de modelos elásticos onde fatores com alto grau de incerteza e de difícil determinação, como as variações das propriedades do material com tempo, temperatura e umidade, além da falta de homogeneidade do laminado, não são considerados. O uso do ponto onde a curva curvatura-temperatura ajustada cruza o eixo da temperatura como base para um procedimento que permita uma determinação mais precisa das tensões residuais é apresentado e discutido. Como contribuição, o trabalho demonstra a eficácia do método de medida por processamento digital de imagens, descreve um procedimento experimental para caracterização do comportamento termomecânico de laminados em material compósito, apresenta um tratamento para a determinação precisa das tensões residuais em laminados não-simétricos e discute a aplicação do método de medida como uma ferramenta para a avaliação das tensões residuais em laminados simétricos. |
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Tensões residuais provenientes da fabricação estão sempre presentes em laminados de material compósito polimérico afetando adversamente a resistência e o comportamento elástico de tal tipo de estrutura. Ao invés dos efeitos deletérios, as tensões residuais podem ser intencionalmente introduzidas para melhorar a resposta estrutural. No entanto, a implementação prática deste conceito depende fortemente da determinação precisa da magnitude do campo de tensões residuais no laminado. O estudo da variação da curvatura de laminados não-simétricos em função da temperatura permite a determinação indireta das tensões residuais e a caracterização do comportamento termomecânico do material. No presente trabalho, um método experimental baseado no uso de uma câmara fotográfica digital, técnicas de processamento de imagens, e uma câmara de ensaios climáticos é proposto para realizar tais estudos. O método é utilizado em experimentos restritos a um intervalo onde os efeitos da temperatura nas propriedades do material podem ser negligenciados. Os dados experimentais obtidos são usados para o ajuste de resultados de simulação provenientes de modelos elásticos onde fatores com alto grau de incerteza e de difícil determinação, como as variações das propriedades do material com tempo, temperatura e umidade, além da falta de homogeneidade do laminado, não são considerados. O uso do ponto onde a curva curvatura-temperatura ajustada cruza o eixo da temperatura como base para um procedimento que permita uma determinação mais precisa das tensões residuais é apresentado e discutido. Como contribuição, o trabalho demonstra a eficácia do método de medida por processamento digital de imagens, descreve um procedimento experimental para caracterização do comportamento termomecânico de laminados em material compósito, apresenta um tratamento para a determinação precisa das tensões residuais em laminados não-simétricos e discute a aplicação do método de medida como uma ferramenta para a avaliação das tensões residuais em laminados simétricos. |
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